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  • 简介:摘要:对于物理原理和数据进行测量以及处理分析所使用的方法为测试技术, 测试技术和测量仪器可以有效的获得研究科学以及生产实践当中的参数,传感器以及转换器的效组成测试系统, 借助传感器可以有效将参数转化为可以进行传输的电量信号,转换处理分析信号需要在中间处理器当中进行,测量结果经过最终的记录显示便会得以呈现。测试技术的发展离不开传感器的运用,因此本文主要探讨了相关测控技术以及仪器,以此来进行更加深入的认知。

  • 标签: 测控技术 微处理器 传感器 仪器
  • 简介:摘要:在我国火力发电厂的电力生产过程中 ,必须保证热力设备系统的安全经济运行 ,这就要求能准确、及时地分析和监督设备中使用工质(水、汽等)的主要参数和品质。随着电力工业的发展 ,高温、高压、大容量机组越来越多地进入电厂的生产行列。水处理设备、工艺不断革新 ,自动化技术也引入到水处理工艺和水处理控制的自动调解中 ,所有这些对分析的准确性和及时性都提出了更高的要求。另一方面 ,我国仪表工业发展很快 ,提供了越来越多的可供选用的成分分析仪表。

  • 标签: 测控 传感技术 电力生产方面 应用
  • 简介:摘要:现阶段,随着我国工业生产以及科技水平的提升,电气自动化技术得到很好发展,广泛应用于社会生产生活中,发挥着十分重要的作用。我国工业发展较晚,与其他工业强国相比,在工业设备及技术方面都有一定差距。根据目前电气自动化设备的应用现状,结合多种技术应用形式,探究电气自动化仪器仪表控制的策略,期望能够对推动我国电气自动化技术的更好发展有所帮助。

  • 标签: 电气工程自动化 仪表测控 技术
  • 简介:摘要:针对传统的电压定向直接功率控制( V-DPC)在电网电压出现谐波等情况时,电压定位的准确性受影响的缺陷。本文根据三相电压型整流器的数学模型,将采用虚拟磁链的直接功率控制( VF-DPC)和有限集模型预测控( FCS-MPC)相结合,提出一种基于虚拟磁链的模型预测功率控制策略( VF-DPC-MPC)。本系统通过虚拟磁链推算出瞬时功率,实现了无交流电压传感器的控制,然后利用有限集模型预测的方法( FCS-MPC),选取最佳的电压矢量的开关状态完成控制,从而优化系统性能。仿真表明本系统具有高动态性能,且鲁棒性较好,网侧电流谐波较小,实现了功率的准确跟踪,具有很好的应用前景。 关键词:模型预测控;虚拟磁链;三相整流器;直接功率控制 1 引言 随着人类社会的发展,各行业都需要更高质量的电能,并且由于分布式能源的推行, PWM整流器因其动态响应灵敏、能量可双向流动、功率因数可控等优点,得到了极多应用 [1-3]。通过数十年的发展, PWM整流器被人们大量的使用,对其更高性能的追求也意味着必须有更好的控制技术。因此,研究人员通过做大量的测试,旨在找到更加高效的控制策略 [4]。一般控制方法可归类为直接电流控制与直接功率控制( DPC)。直接电流控制利用同步旋转坐标系变换的解耦控制特性,将网侧电流解耦成有功分量和无功分量,由此来构成电流闭环控制系统 [5]。这种方法的优点是有着较小的静态误差与较快的动态响应速度,但其系统性能与电流内环控制的复杂度和相关参数的精确度关系很大 [6-7];与直接电流控制相比,直接功率控制具有高功率因数、较好的动态性能、较低的电流畸变率等特点 [8]。 预测控是一种最优化控制策略,在电力电子的领域越来越受到重视,主要有模型预测控 (MPC)、广义预测控( GPC)、无差拍控制等。模型预测控是通过系统模型来预测变量的变化趋势,根据最优化准则来确定最优的控制方式。这种预见性,比经典反馈控制系统收集现有信息再进行控制更加有效。将模型预测控与直接功率控制结合,更使得网侧电流谐波明显减小,直流侧输出电压纹波得到极大改善 [9-11]。 本文提出了一直基于虚拟磁链的有限集模型预测功率控制的方法,取消了网侧电压传感器,降低了成本,有效防止因传感器失灵导致的控制策略失效,具有良好的稳定性与快速性;另一方面,通过有限集模型预测控直接选择的有限开关状态,不需调制环节,控制更灵活 [12-13]。通过功率预测模型直接对磁链计算出的瞬时有功功率 P与无功功率 q进行未来变化的预测,得到最小的价值函数,从而确定最优空间电压矢量。最后通过 Matlab/Simulink的仿真验证了所提出的控制策略的可行性。 2 三相电压型整流器数学模型分析 三相两电平整流器拓扑结构如图 1所示,整流器中有 6个开关器件, ea、 eb、 ec分别为三相电网电压,网侧中性点为 n。在三相对称系统中每相输入线路等效电阻值为 R,每相电感值均为 L, ia、 ib、 ic和 ua、 ub、 uc分别为三相整流器的相电流和相电压。在任何一个工作状态,每一项只允许一个开关器件导通,因此上下开关必须满足互补的要求。故整流器开关状态为 Sj为三相单极性二值逻辑开关函数, j为 a、 b、 c。 图 1 三相两电平整流器拓扑结构图 图 2为三相电压型整流器的空间电压矢量图,由于本次研究的是两电平整流器,通过合理控制开关器件的开通与关断,整流器可提供 23=8种电压空间矢量,其中包括 6个有效电压矢量和 2个零矢量如图所示。从而可以推算出各种开关状态下的电压值,为下文模型预测控提供矢量选择奠定基础。 图 2 三相 VSR空间电压矢量分布 假定三相电网处于平衡状态,取电流参考方向如图 1所示,则整流器在 坐标系下的电压方程为: (1) 式中 、 、 、 分别为三相电网电压和电流在 坐标下的分量; 、 为整流器输入电压在 坐标下的分量,根据 udc和整流器开关函数 Sa、 Sb、 Sc(Si=1为上桥臂导通; Si=0为下桥臂导通 )可得:

    (2) 由于整流器的交流侧电路结构和交流电机的等效电路非常相似。因而可将电网侧看作为一个虚拟的交流电动机,并认为电网电势是由三相绕组切割某个旋转磁场而产生的。实际上并没有这个磁场,故称作虚拟磁链。根据虚拟磁链的定义 对式 (1)两侧同时积分,得到虚拟磁链的 分量为: (3) 由式 (1)可得: (4) 由式 (3)可得磁链在 t时刻变换率为: (5) 在三相平衡系统中,交流侧瞬时功率表达式为: (6) 式中, 为电网基波角频率。 对式( 6)进行微分可得: (7) 将 (4)(5)代入 (7)有 [14]: (8) 式 (8)即为三相整流器基于虚拟磁链的功率控制数学模型。 3 基于虚拟磁链的模型预测 DPC原理 与传统的定频直接功率控制和定向直接功率控制不同,模型预测直接功率控制无需查询开关表和调制模块。它是在不断对每个离散的周期的矢量寻优中完成对整流器的控制如图 3所示。通过采集当前电压电流信息,利用瞬时无功理论计算当前功率数值 [15]。通过整流器数学模型,以此为基础构建下一个控制周期的有功功率及无功功率功率的数值,同时利用功率参考值和所计算的预测功率值构建价值函数,再利用有限集寻优的方式,将七种(两组零矢量计算时为一组)开关序列逐步带入其中计算价值函数数值,并对这七种开关作用下的效果进行预估,最后分别比对每组价值函数,并选出最小值,将最小值代表的开关序列作为被选用的整流器的开关序列,并作用于整流器,得到作用结果。在下个周期时,再次循环上述过程,实现持续预测的控制能力。因此,为达到此控制目的,需建立一个基于磁链的瞬时功率预测模型。 图 3 单周期模型控制原理图 结合第二章中的整流器数学模型,可以得出在 k时刻瞬时有功和无功功率为: (9)定义有功功率和无功功率变化率如下: (10) 可得有功功率和无功功率在单个采样周期的变换量如下: (11) 设每个控制周期等于变化的单位时间,通过有功功率与无功功率在 t=kT时的值,以及在控制周期 T内的变换量从而获得 t=(k+1)T时的有功功率与无功功率的下一时刻预测值。即: (12) 因此,可根据 k时刻的实际功率与前一时刻 k-1的实际功率得到单位时间的功率变化量。利用当前实际功率和单位时间的功率变化量可计算出下一时刻 k+1的功率预测值。为了让本系统处于最优控制的状态下,根据模型预测控原理,同时考虑到减小计算量,提高算法效率,采用每个控制周期内预测值与实际功率值的绝对值之和形式的价值函数: (13) 式中, pref是有功功率给定值, qref是无功功率给定值。 为尽可能将功率误差减小,只需使得价值函数最小,便可得到当前最优控制策略。由于在单位功率因数下运行,故在控制器中直接给定 qref =0。同时通过 VSR直流侧的 PI控制器的输出来确定 pre。 在最优结果下,预测值与参考值的误差最小。在每个控制周期内只有一次电压矢量的变化,电压矢量的作用时间即为系统控制周期时间 t=Ts。结合式 (10)和 (13)有: (14) 联立式 (2)、 (6)、 (14),方可得到最优开关信号以及最优矢量作用下的作用时间。 跟据上述公式推导,三相整流器基于虚拟磁链的模型功率控制算法流程如图 4: 图 4 模型控制算法流程图 4 基于虚拟磁链的模型预测 DPC总体控制策略 图 5为基于虚拟磁链的模型预测 DPC控制框图。该控制通过采集 ia、 ib、 ic、 Udc以及上一周期功率器件的开关状态通过计算获得的网侧虚拟磁链 、 。根据公式 (6)得到系统的瞬时功率 p和 q。由于要在单位功率因数下运行,故给定参考无功功率为零,参考有功功率根据直流侧的 PI控制器输出获得。电网电压通过在 坐标下的磁链幅值微分后估算得出(图中电网电压估测模块)。最后通过功率预测模块获得最优的开关量,从而控制个 6开关管。 图 5 模型预测总体控制框图 5 仿真分析 为了验证本文控制方法的优良性,在 MATLAB/Simulink中搭建整流器仿真模型进行分析,系统仿真参数如下:三相交流侧相电压有效值 e=220V,电压频率 f=50Hz,网侧电感 L=10mH,直流侧电容 C=1100 , R=0.1Ω,直流母线电压为 Udc=600V,仿真时间为 0.5s。 图 6(a)为通过观测器得到虚拟磁链圆。图 6(b)为网侧 a相电流电压波形,由图可知, a相电流在极短时间内稳定,之后与 a相电压同频同相,正弦度较好,实现了运行在单位功率因数。 (a)稳态时的虚拟磁链圆 (b)a相电压电流 图 6(c)为整流器输出的直流电压 udc波形,其在 0.05s以内快速稳定在参考值,且波形平滑,达到了预期的电流输出效果。 (c)直流母线电压 图 6(d)对针对网侧 a相的电流进行了谐波分析, THD=1.97%相较于传统功率控制更小,满足谐波畸变率小于 5%的标准,有效改善了电网侧电流质量。 (d)网侧电流谐波分析 由图 6(e)可知有功功率 p快速稳定在参考值附近,纹波较小,功率跟踪效果良好。由图 6( f)可知,无功功率也在 0.05s内稳定在给定值 0左右,有效实现了网侧单位功率因数运行,满足了系统设计目标。 (e)有功功率 (f)无功功率 图 6 仿真波形图 6 结论 本文根据三相 VSR的数学模型,以基于虚拟磁链定向的直接功率控制为基础,提出了一种改进的模型预测控策略。相比传统 DPC,该方法有以下改进:采用虚拟磁链省去了网侧电压传感器,在节约成本的同时也使得系统的运行更加稳定;将模型预测引入 DPC,改善了有功无功功率跟随性能,使网侧电流谐波减小,输出电压更加平稳。 参考文献 刘迎澍 , 马川 . 基于交直流混合微网构架的电能路由器 [J]. 现代电力 , 2015, 32(1): 13-18. Lee Ke Yen, Wu Yue Lin, Lai Yen Shin. Novel bidirectional three-phase rectifier without using DC-link current sensor[C]. IEEE PESC, Korea, 2006, 6: 3302-3306. 韩愚拙 ,林明耀 ,郝立 ,骆皓 .电压型 PWM整流器三状态直接功率控制策略 [J].电工技术学报 ,2013,28(05):208-212+226. 罗德荣 ,周小艳 ,姬小豪 ,荣飞 ,吴亭宽 .重复控制在模型预测直接功率控制中的应用 [J].电力系统及其自动化学报 ,2018,30(04):35-40. 张崇巍,张兴 . PWM 整流器及其控制 [M]. 北京:机械工业出版社, 2012. 姚绪梁 ,王旭 ,冯泽文 .改善三相电压型 PWM整流器动态性能的研究 [J].电工技术学报 ,2016,31(S1):169-175. 任科明 ,黄辉先 ,胡超 .三相电压型 PWM整流器新型双闭环控制策略研究 [J].现代电子技术 ,2015,38(01):115-119. Bouafia A, Gaubert J P, Krim F.Predictive direct power control of three-phase pulse width modulation(PWM) rectifier using space-vector modulation(SVM)[J].IEEE Trans.on Power Electronics, 2010,25(1):228-236. 张志文 ,李松 ,谢小城 ,黄玉杰 ,孙鑫 .三相电压型 PWM整流器预测功率控制研究 [J].电源学报 ,2017,15(05):123-130. 李辉 ,李志 ,章兢 ,彭寒梅 .无交流电压传感器的三相变流器模型预测控 [J].系统仿真学报 ,2017,29(07):1489-1496. 汪涛 ,朱一昕 ,张高峰 .三相整流器改进的模型预测直接功率控制 [J].电子设计工程 ,2019,27(02):125-129. Cortes P, Kazmierkowski M P, Kennel R M et al. Predictive control in power electronics and drives. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2008,55(12):4312-4324. 侯兆然 .基于虚拟磁链定向的 PWM整流器控制方法研究 [J].电力系统保护与控制 ,2014,42(21):105-109. ESKANDARI-TORBATI H,KHABURI D A, ESKANDARI-TOR-BATI V. Virtual flux based Direct Power Control(DPC)of three phase PWM rectifier using Model Predictive Control(MPC) and Space Vector Modulation(SVM)[C]∥Power Electronics, Drive Systems and Technologies Conference. Tehran, Iran: IEEE, 2014: 242-248. 汪涛 ,朱一昕 ,张高峰 .三相整流器改进的模型预测直接功率控制 [J].电子设计工程 ,2019,27(02):125-129. ————————————————————————— 作者简介: 靳书港 (1986.8) ,男,研究方向为高效电能变换技术及应用, jinshugang@163.com

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  • 简介:[摘要 ]在 工业化生产中,电气工程自动化仪表测控技术发挥着重要作用 ,进一步提高了我国工业生产的整体水平,面对新时期经济发展,自动化仪表测控术应用范围也逐渐扩大。事实上,随着该技术的运用,我国的电力系统运行的质量以及效率得到了有效的保障。文章主要对当前仪表测控技术存在的问题进行分析,并提出相应的提升策略。

  • 标签: [ ]电气工程 自动化 仪表测控 测控技术
  • 简介:摘要:变压器是电力系统中的重要设备,保障电力变压器的稳定和安全运行,有助于确保电网运行安全和电能稳定输送。通过开展电力变压器试验,可以检测各项性能和工况,但是在试验方式上,还是以手工试验或半自动试验为主。不仅效率低,而且试验结果容易因为各种干扰而导致准确度不高。本文提出了一种电力变压器试验自动测控系统,并对该系统的软件、硬件组成,以及应用效果展开了简要分析。

  • 标签: 电力变压器 自动测控 温升试验 直流电阻
  • 简介:摘要: UT-800系列保护测控装置集保护、测量、控制、监视、通讯、事件记录、故障录波等多种功能于一体,适用于 6kV~110kV各电压等级变电站、发电厂和供电所,具有可靠性高、功能完善、扩展灵活等特点,采用多 CPU体系。保护、通信和人机管理 CPU相互独立,通过内部高速总线实现数据交换,整机可靠性高。采用工业实时多任务操作系统,充分发掘并提高该装置的实际应用,实现变配电安全运行是一项非常重要的工作。在这种背景下 ,以加强其应用研究具有实质性的意义。

  • 标签: 综保装置 测量 应用
  • 简介:摘要:以智能变电站高压测控装置为中心,阐述智能变电站的结构与高压测控装置,优化高压测控装置运行功能,目的在于提高高压测控装置的运行效率。

  • 标签: 智能变电站 高压测控装置
  • 简介:摘要:近年来 ,电梯检验检测技术的发展,必然能够提高电梯的运行质量,同时也能够保证人们安全。基于此,重点分析电梯检验检测技术的应用,同时提出电梯检验检测技术的未来发展,希望分析能够提高认识,进一步为电梯检验检测技术发展提供有效保证。

  • 标签: 电梯 检验检测技术
  • 简介:摘要:电力系统与人们生产生活息息相关,而电线电缆的质量也直接影响到社会经济发展,电线电缆是传输电力的重要载体。尽管电线电缆结构简单,但是其类型诸多,而市场销售的电线电缆产品也存在着不同质量问题。所以新时期需要电线电缆生产企业加强产品质量管理,以此满足人们安全使用需要,确保电力系统的稳定和安全运行。本文从电线电缆检测和质量控制的价值入手,讨论电线电缆产品主要质量问题,阐述电线电缆的检测项目,最后提出电线电缆质量控制要点,以希望对相关研究带来一定帮助。

  • 标签: 电线电缆 检测 质量控制
  • 简介:摘要:经济的发展,城市化进程的加快,人们对电能的需求也逐渐增加。随着电网往高电压、大容量、集约化等方向发展,同时对供电可靠性和安全稳定运行要求的提升, GIS组合电器类设备正越来越被各级电网特别是特高压电网使用。如今我国不同电压等级的输变电工程中广泛应用到了 GIS设备,在应用过程中要求较高的安装控制工艺水平,由于设备结构安装比较紧凑,很难发现一些缺陷与隐患问题,加剧了 GIS设备在电网运行中的风险。本文就带电检测技术在 GIS缺陷检测中的应用展开探讨。

  • 标签: GIS 状态检测技术 带电检测
  • 简介:摘要:当前电力行业正处于快速发展阶段,为了更好地保障电力系统运行的可靠性与稳定性,对电力设备安全性的要求也越来越高。GIS(SF6作为绝缘介质的气体绝缘金属封闭式开关设备),将变电站中除了变压器之外的电气设备进行一体化融合,和常规的变电站相比结构更紧凑,占地面积小,同时也减轻了对外界环境的负面影响,可实现更高性能、更长检修周期以及更高经济效益的运行。对于GIS设备,安全性检测至关重要。鉴于此,本文对带电检测技术在 GIS缺陷检测中的应用进行分析,以供参考。

  • 标签: GIS 设备缺陷 带电检测技术
  • 简介:摘 要:工业控制系统安全是重中之重,国计民生的大事 ,随着互联网、大数据、云计算的技术要求更高等,工业控制系统( ICS)是国家关键基础设施的重要组成部分,作为国家基础设施的核心控制设备,工业控制系统也面临着越来越严峻的信息安全风险。震网病毒爆发以后,工控安全逐渐引起国家、企业、战略安全专家各个层次的的高度重视。入侵检测( intrusion detection system,简称 IDS)是近年来工业网络安全研究的热点 .文章首先说明并给出入侵检测的概念,结构布局,总结概述了多种入侵检测方法。最后,讨论了当前该领域存在的问题及今后的研究方向。

  • 标签: 工业控制系统( ICS) 入侵检测 工控安全
  • 简介:摘要:虽然相对于原有的架空线路来说电缆线路具有更大的优势,但是它在施工技术方面也存在更大的难度,尤其是在的输配电工程当中,电缆的敷设既需要考虑到施工现场的一系列因素,也同样需要考虑到对施工人员的一些安全保障,只有在施工的过程当中不断地提高施工技术,才能更好的减少后期对于电路电缆的维修以及整改,减少不必要的资金浪费,同时保证供电输电功能的正常运行。

  • 标签: 配电工程 电缆施工 质量控制策略
  • 简介:摘要:随着电力工程的不断发展以及对相应的先进技术和材料的运用,在焊接质量方面以及相应的无损检测要求也在不断提高,在电力工程焊接的过程当中,受到各方面因素的影响,使得焊接质量控制工作无法得到有效的落实,导致电力工程焊接的质量得不到有效的保证,再加上利用检测技术时无法有效的进行运用,进一步影响了电力工程焊接的质量。对于电力工程无损检测工作来说,这是一项比较综合性的工作,并且其流动性强、作业难度高的特点使得这项工作的开展需要采取相应的措施,确保其有效的落实。本文主要以电力工程焊接质量控制和无损检测为主要的研究对象,对其进行了相关的研究。

  • 标签: 电力工程 焊接质量控制 无损检测
  • 简介:摘 要:随着社会及经济的发展,日常工作及生活中越来越离不开电,人们对电的依赖程度也越来多大。 而煤炭作为能源,在国家煤炭政策去产能、降库存的 情况下,近年来的煤炭价格也高居不下,导致火力发电厂企业的成本也是越来越高,发电厂的盈利水平能力不断下降。 根据目前我国大多数火力发电厂煤质分析的实际情况,根据现有的流程、方法及存在的问题,找出改进的方法提高火力发电厂资源利用率、工作效率,降低燃煤、耗电及发电总成本,在阐明煤质检验对于火电厂提高经济性和满足环保要求的重要性的基础上,针对火电厂煤质检测常见误差进行 分析,提出火电厂煤质检测的质量控制措施 。

  • 标签: 电厂 煤质检验 质量控制
  • 简介:摘要:随着电网的快速发展,对电力设备运行和检测有着更高的要求。本文主要是从分析化学检测技术入手,并阐述了使用的技术方法,目的是为了优化电力设备检测工作。         关键词:化学检测技术;电力设备;带电检测

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  • 简介:摘要:现在,人们的生活水平日益提高,家电产品广泛使用,给日常生活带来了极大的便利。但是,在实际使用家电的过程中,由于受到诸多因素的影响,经常会出现不合格品、使用效果下降的情况。对此,分析了家电产品的特点和维修问题,提出了家电维修中的检查技术

  • 标签: 家电维修 检测技术
  • 简介:摘要:在科学技术不断深入拓展以及经济广泛发展的背景之下,风力发电在电力事业快速提升的背景之下,逐渐实现了专业技术革命的过程。风力发电设备无损检测技术已经在发电设备的检测和修理工作中产生了深远的影响,同时也对设备管理起到了正向的积极引导作用。风力发电其本身符合共享能源的可持续发展要求,因此将无损检测技术协同风力发电的设备运行,继而实现整体设备运作环节的高质量发展模式。通过对风电系统的全方位监控以及电子设备和专业发电机的全过程测量,实现发电机设备的基础检查以及无损检测技术应用于塔筒、齿轮箱等专业环节。

  • 标签: 风力发电设备 无损检测技术 分析